Réseaux - Routage - alexanormachaon.fr/isn/reseaux/cours-routage-dynamique.pdfDépartement des Sciences Informatiques Routage statique 1 Routage statique Table de routage Routage

Département des Sciences Informatiques

ReseauxRoutage

Tuyet Tram DANG NGOC<[email protected]>

Universite de Cergy-Pontoise

2009–2010


Tuyet Tram DANG NGOC Reseaux 1 / 88


Plan

1 Routage statiqueTable de routageRoutage par defautCIDR

2 Principes generaux du routage dynamiqueProtocoles de routage

3 Protocoles de routage interne (IGP) : RIP

4 Protocoles de routage interne (IGP) : OSPFAire de routageMessages OSPFProtocole OSPFAlgorithme Shortest Path First (SPF)

5 Protocoles de routage externe (EGP) : BGP

6 References bibliographiques



Routage statique

1 Routage statiqueTable de routageRoutage par defautCIDR

2 Principes generaux du routage dynamique


4 Protocoles de routage interne (IGP) : OSPF





Routage statique

Adressage IP et interface

Une adresse IP est associee a une interface.Exemple : le routeur R a deux interfaces, il a donc deux adresses :193.51.25.254 et 193.51.24.3

Réseau 193.51.24.0/24

193.51.24.3

193.51.24.1 193.51.24.5

R



Routage statique



Réseau 193.51.25.0/24

193.51.25.192

193.51.25.254

R



Routage statique



Réseau 193.51.24.0/24

Réseau 193.51.25.0/24

193.51.25.192

193.51.25.254

193.51.24.3

193.51.24.1 193.51.24.5

R



Routage statique

Adresse IP et interface

Primergy

��

193.51.25.1

193.51.25.2

93.51.20.187

212.10.24.1

193.51.24.3

43.22.19.76

10.2.101.3

212.10.24.19

212.10.24.18

172.22.8.198

172.22.8.18

172.22.8.19

172.22.8.254

182.71.89.1

93.51.20.1

��

��

��

��



Routage statique


Primergy

��

193.51.25.1

193.51.25.2

93.51.20.187

212.10.24.1

193.51.24.3

43.22.19.76

10.2.101.3

212.10.24.19

212.10.24.18

172.22.8.198

172.22.8.18

172.22.8.19

172.22.8.254

182.71.89.1

93.51.20.1

��

��

��

��



Routage statique


Primergy

��

193.51.25.1

93.51.20.187

212.10.24.1

193.51.24.3

43.22.19.76

10.2.101.3

212.10.24.19

212.10.24.18

172.22.8.198

172.22.8.18

172.22.8.19

172.22.8.254

182.71.89.1

93.51.20.1

193.51.25.2

��

��

��

��



Routage statique


182.71.89.1

193.51.25.2

193.51.25.1

212.10.24.1

93.51.20.187

93.51.20.1

172.22.8.19

172.22.8.18

172.22.8.198

212.10.24.18

172.22.8.254

212.10.24.19

10.2.101.343.22.19.76

193.51.24.3



Routage statique Table de routage

Table de routage

Pour allersur le reseau

Je doispasser par

172.30.0.0/16 193.51.25.122

193.51.24.0/24193.51.25.3

18.0.0.0/24 193.51.25.254

212.21.71.0/24193.51.25.254

43.0.0.0/24 193.51.25.254

195.56.16.0/24193.51.25.254

194.21.36.0/24193.51.25.254

18.0.0.0/24

212.21.71.0/24

194.21.36.0/24

43.0.0.0/24

195.56.16.0/24

193.51.24.0/24

193.51.25.0/24

172.30.0.0/16

193.51.25.254 193.51.25.3

193.51.25.122193.51.25.192



Routage statique Table de routage

Simplification des tables de routage

Si il faut repertorier tous les reseaux de l’Internet dans chaque tablede routage

⇒ Explosion des tables de routage

route par defaut

aggregation de reseaux : CIDR



Routage statique Routage par defaut

Route par defaut


Je doispasser par

172.30.0.0/16 193.51.25.122

193.51.24.0/24193.51.25.3

18.0.0.0/24 193.51.25.254

212.21.71.0/24193.51.25.254

43.0.0.0/24 193.51.25.254

195.56.16.0/24193.51.25.254

18.0.0.0/24

212.21.71.0/24

194.21.36.0/24

43.0.0.0/24

195.56.16.0/24

193.51.24.0/24

193.51.25.0/24

172.30.0.0/16

193.51.25.254 193.51.25.3

193.51.25.122193.51.25.192




Route par defaut


Je doispasser par

172.30.0.0/16 193.51.25.122

193.51.24.0/24193.51.25.3

default 193.51.25.254

18.0.0.0/24

212.21.71.0/24

194.21.36.0/24

43.0.0.0/24

195.56.16.0/24

193.51.24.0/24

193.51.25.0/24

172.30.0.0/16

193.51.25.254 193.51.25.3

193.51.25.122193.51.25.192




Route par defaut


Je doispasser par

172.30.0.0/16 193.51.25.122

193.51.24.0/24193.51.25.3

default 193.51.25.254

Internet

193.51.24.0/24

193.51.25.0/24

172.30.0.0/16

193.51.25.254 193.51.25.3

193.51.25.122193.51.25.192



Routage statique CIDR

Aggregation de routes : CIDR (Classless Inter-DomainRouting)

Pour agreger les tables de routage :

allouer aux ”utilisateurs” des reseaux de classe C contigus des reseauxcontigus ont les memes bits de poids fort :⇒ ils ont meme prefixe

grouper les prefixes par region, prestataires ...

router les prefixes des supernets (ou agregats) une seule entree paragregat dans la table de routage suffit

Exemple 1 :

Les deux reseaux :

193.51.32.0 de masque 255.255.255.0 (note 193.51.32.0 / 24)

193.51.33.0 de masque 255.255.255.0 (note 193.51.33.0 / 24)

sont agreges en 193.51.32.0 255.255.254.0 (193.51.32.0 / 23)




Aggregation de routes : CIDR (Classless Inter-DomainRouting)

Exemple 2 :

Les huit reseaux :

201.18.168.0/24

201.18.169.0/24

201.18.170.0/24

201.18.171.0/24

201.18.172.0/24

201.18.173.0/24

201.18.174.0/24

201.18.175.0/24

sont agreges en 201.18.168.0/21




Agregation des tables de routage

Reseau destination Routeur201.18.168.0/24 R1201.18.169.0/24 R1201.18.170.0/24 R1201.18.171.0/24 R1201.18.172.0/24 R1201.18.173.0/24 R1201.18.174.0/24 R1201.18.175.0/24 R118.0.0.0/16 R1193.51.32.0/24 R2193.51.33.0/24 R2193.51.34.0/24 R2195.87.65.0/24 R3195.56.16.0/24 R3Tous les reseaux de l’Internet R41.0.0.0/8 R42.0.0.0/8 R4... R4128.0.0.0/16 R4128.1.0.0/16 R4... R4223.255.254.0/24 R4223.255.255.0/24 R4

Internet

R1

R2

R3

R4

193.51.32.0/24 193.51.33.0/24 193.51.34.0/24

195.87.65.0/24

195.56.16.0/24

201.18.168.0/24

201.18.169.0/24

201.18.170.0/24

201.18.171.0/24

201.18.172.0/24

201.18.173.0/24

201.18.174.0/24

201.18.175.0/24

18.0.0.0/16





Reseau destination Routeur201.18.168.0/24 R1201.18.169.0/24 R1201.18.170.0/24 R1201.18.171.0/24 R1201.18.172.0/24 R1201.18.173.0/24 R1201.18.174.0/24 R1201.18.175.0/24 R118.0.0.0/16 R1193.51.32.0/24 R2193.51.33.0/24 R2193.51.34.0/24 R2195.87.65.0/24 R3195.56.16.0/24 R3default R4

Internet

R1

R2

R3

R4

193.51.32.0/24 193.51.33.0/24 193.51.34.0/24

195.87.65.0/24

195.56.16.0/24

201.18.168.0/24

201.18.169.0/24

201.18.170.0/24

201.18.171.0/24

201.18.172.0/24

201.18.173.0/24

201.18.174.0/24

201.18.175.0/24

18.0.0.0/16





Reseau destination Routeur201.18.168.0/21 R118.0.0.0/16 R1193.51.32.0/23 R2193.51.34.0/24 R2195.87.65.0/24 R3195.56.16.0/24 R3default R4

Internet

R1

R2

R3

R4

193.51.32.0/24 193.51.33.0/24 193.51.34.0/24

195.87.65.0/24

195.56.16.0/24

201.18.168.0/24

201.18.169.0/24

201.18.170.0/24

201.18.171.0/24

201.18.172.0/24

201.18.173.0/24

201.18.174.0/24

201.18.175.0/24

18.0.0.0/16




Exemple de reseau

Internet

dorsale

réseau administratif

réseau de laboratoire

réseau d’enseignement

réseau comptabilité/gestion réseau service du personnel

65 72 63 91 78 83

33 34 41 42 44

98 99

130 136 142 150140 161 165 170 171 182

194.167.235.64/27

194.168.235.0/27

194.167.235.96/27

194.167.235.128/27 194.167.235.160/27

157

94

1

12

10

1445

124 125

120

164

A B C D E F

G H I J K L M

N O P Q R S T U V W

194.167.235.32/27

R1

R3

R2R4

R5 R6




Tables de routage (1/2)

R1

Reseau Destination Routeur Interface

default R FAI ext194.168.235.0/27 (dorsale) lien local int194.168.235.32/27 (enseignement) 194.168.235.12 int194.168.235.64/27 (laboratoire) 194.168.235.1 int194.168.235.64/27 (administratif) 194.168.235.14 int194.168.235.128/27 (compta/gestion) 194.168.235.14 int194.168.235.160/27 (personnel) 194.168.235.14 int

R2


default 194.168.235.10 ext194.168.235.0/27 (dorsale) lien local ext194.168.235.32/27 (enseignement) 194.168.235.12 ext194.168.235.64/27 (laboratoire) lien local int194.168.235.64/27 (administratif) 194.168.235.14 ext194.168.235.128/27 (compta/gestion) 194.168.235.14 ext194.168.235.160/27 (personnel) 194.168.235.14 ext

R3


default 194.168.235.10 ext194.168.235.0/27 (dorsale) lien local ext194.168.235.32/27 (enseignement) lien local int194.168.235.64/27 (laboratoire) 194.168.235.1 ext194.168.235.64/27 (administratif) 194.168.235.14 ext194.168.235.128/27 (compta/gestion) 194.168.235.14 ext194.168.235.160/27 (personnel) 194.168.235.14 ext




Tables de routage (2/2)

R4


default 194.168.235.10 ext194.168.235.0/27 (dorsale) lien local ext194.168.235.32/27 (enseignement) 194.168.235.12 ext194.168.235.64/27 (laboratoire) 194.168.235.1 ext194.168.235.64/27 (administratif) lien local int194.168.235.128/27 (compta/gestion) 194.168.235.124 int194.168.235.160/27 (personnel) 194.168.235.125 int

R5


default 194.168.235.120 ext194.168.235.64/27 (administratif) lien local ext194.168.235.128/27 (compta/gestion) lien local int194.168.235.160/27 (personnel) 194.168.235.125 ext

R6


default 194.168.235.120 ext194.168.235.64/27 (administratif) lien local ext194.168.235.128/27 (compta/gestion) 194.168.235.124 ext194.168.235.160/27 (personnel) lien local int




Et si on rajoutait ou enlevait des routeurs ?

Configurer les tables de routages des routeurs supplementaire

Modifier les tables de routage de chacun des routeurs deja presents

... et surtout, ne pas se tromper ! ! !

⇒ Dans un environnement complexe, la mise en oeuvre du routagestatique est souvent difficile a maintenir.



Principes generaux du routage dynamique

1 Routage statique

2 Principes generaux du routage dynamiqueProtocoles de routage








Routage dynamique

Dans un environnement complexe, la mise en œuvre du routagestatique est souvent difficile a maintenir

La mise en place d’un mecanisme de routage dynamique permet defaciliter les mises a jour

Chaque routeur diffuse la liste des reseaux sur lesquels il est connecte

Chaque routeur met a jour sa table de routage a partir desinformations recues depuis les autres

Demons de routage : routed, gated, ripd, ospfd




Routage dynamique

Chemin de cout le moins eleve

Echange d’information entre routeurs

Algorithmes

a vecteur de distance (distance vector) : RIPa etat de liaison (link state) : OSPF



Principes generaux du routage dynamique Protocoles de routage

Protocoles de routage

Le protocole de routage consiste a definir comment sont echangees lesinformations de routage, et donc a :

decouvrir les autres routeurs du reseau

construire les tables de routage

maintenir les tables de routage a jour

Attention : protocole de routage 6= politique de routage (decision)




Routage entre reseaux

Interconnexion de reseaux de differents operateurs ⇒chaque operateur se debrouille pour router ses propres informations eninterne.

protocole commun d’information de routage entre les reseaux desdifferents operateurs.




AS (Autonomous System)

AS : ensemble de reseaux controles par une seule autorite.

AS AS AS

AS

ASAS

AS





AS : ensemble de reseaux controles par une seule autorite.

AS AS AS

AS

ASAS

AS

EGP

IGPIGP

IGP

IGP

IGP

IGP

IGP





Les ressources d’adressage et de routage de l’internet -constituees par lesadresses IP et les numeros AS- ont ete reparties par l’IANA aupres de RIR((Regional Address Registry). Les RIR repartissent ensuite ces ressourcesaupres de Local Internet Registries (LIR = Registres Internet Locaux) quiattribuent les adresses aux utilisateurs finaux.

ARIN pour les zones Amerique du Nord

AfriNIC pour l’Afrique

APNIC pour les zones Asie-Pacifique

LACNIC pour les zones Ameriques du Sud - Caraıbes

RIPE NCC pour la zone Europe etendue.

Les numeros d’AS sont des entiers stockes sur 16 bits. ⇒ Il ne peut doncy en avoir que 65535 au niveau mondial (tres peu).




IGP (Interior Gateway Protocol)

IGP : Protocole de routage utilise dans les reseaux sous meme entiteadministrative

qu’a l’interieur d’une entite (entreprise, association, etc)

decisions (suppression/ajout d’une ligne) peuvent etre prises par unservice unique

but : trouver la route la plus efficace, en faisant confiance aux autresrouteurs.

ex : RIP, OSPF




EGP (Exterior Gateway Protocol)

EGP : Protocole de routage adapte a la redistribution de prefixes vers desreseaux exterieurs, ayant une entite administrative differente

s’utilise entre entites distinctes (souvent concurrentes).

Impossibilite de prendre une decision qui s’imposera a tous.

On n’est pas prevenu de ce que vont faire les autres.

Idee de mefiance : le but n’est pas de trouver la meilleure route maisau contraire d’empecher les routeurs de choisir une route dont on nevoudrait pas.

Pas d’information de routage mais d’accessibilite

ex : BGP




Protocoles de routage

IGP

RIP (Routing Information Protocol) v1, v2 : protocole a vecteur dedistance (Distance Vector)

OSPF (Open Shortest Path First) : protocole de routage a etat delien (Link-state)

IGRP/EIGRP protocole proprietaire CISCO

EGP

BGP (Border Gateway Protocol) : protocole a vecteur de chemin.C’est le protocole standard de l’Internet pour les interconnexionsentre operateurs.

ICMP (proto 1) TCP (proto 6) UDP (proto 17) OSPF (proto 89)

IP

IGMP (proto 2)

(port 179)BGP RIP

(port 520)



Protocoles de routage interne (IGP) : RIP

1 Routage statique









RIP : Principe general

Principe :

Chaque routeur annonce periodiquement (30s) tous ses reseaux et lenombre de saut pour y aller

Chaque machine ecoute les annonces des passerelles et actualise satable de routage

Si au bout d’un certain temps (3mn=180s), un reseau n’est plusannonce, il est supprime de la table de routage.

Il n’y a pas d’accuse de reception de message




Principe general

A

B

C

D

E

réseau r1

réseau r2

réseau r3

TempsRouteur Annonce Sur Machine Route

B r2 r1 A r2 via Bt1 r1 r2 C r1 via B

D r1 via B

D r1 et r2 r3 E r1 via D

t2 r2 via DD r3 r2 B r3 via DD C r3 via D

t3B r2 et r3 r1 A r3 via B

B r1 r2

B tombe en panneA r2 non route

t3 + 180s r3 non routeC r1 non routeD r1 non route

t3 + 360sE r1 non route




Principe general

A

B

C

D

E

réseau r1

réseau r2

réseau r3

annonce r2

annonce r1



D r1 via B




B r1 r2







Principe general

A

B

C

D

E

réseau r1

réseau r2

réseau r3

annonce r3

annonce r1 et r2



D r1 via B




B r1 r2







Principe general

A

B

C

D

E

réseau r1

réseau r2

réseau r3

annonce r2 et r3

annonce r1



D r1 via B




B r1 r2







Principe general

A

B

C

D

E

réseau r1

réseau r2

réseau r3



D r1 via B




B r1 r2

B tombe en panne

A r2 non route






Principe general

A

B

C

D

E

réseau r1

réseau r2

réseau r3



D r1 via B




B r1 r2







Principe general

A

B

C

D

E

réseau r1

réseau r2

réseau r3



D r1 via B




B r1 r2







Routage a vecteur de distance (Algorithme deBellman-Ford)

Periodiquement un routeur envoie une copie de sa table de routage atous les routeurs directement accessibles.

Lorsque que J transmet un rapport au routeur K, K examinel’ensemble des destinations annoncees et leur distance. K modifie sonentree vers une destination si :

J connait un plus court cheminou si J annonce une destination que K ne possede pasou si une destination via J a change

l’entree de la table de K mise a jour signale la distance n + 1 (avec nla distance annoncee par J pour la destination)




Routage a vecteur de distance (Bellman-Ford)

Table de routage durouteur K

Destination Dist. Route

Reseau 1 0 directeReseau 2 0 directeReseau 4 8 Routeur LReseau 17 5 Routeur MReseau 24 6 Routeur JReseau 30 2 Routeur QReseau 42 2 Routeur J

Message de mise a jourdu routage issu durouteur J

Destination Dist.

Reseau 1 2Reseau 4 3Reseau 17 6Reseau 21 4Reseau 24 5Reseau 30 10Reseau 42 4

K

J

Q M

L

X

XX

X

X

X XX

X

X X

X

X

X

X

X X

r30

r1

r21

r2

r4

r24

r42

r17

r37

r5

r6

r38

r7

r8r12

r20 r22

r13

r19

r10

r9

r25 r15

r23

r14

r18r16

r27r26r11

r32

r29

r34

r3

r31r33

r39

r40

r41 r35

r36




Routage a vecteur de distance (Bellman-Ford)

Table de routage durouteur K

Destination Dist. Route

Reseau 1 0 directeReseau 2 0 directeReseau 4 4 Routeur JReseau 17 5 Routeur MReseau 21 5 Routeur JReseau 24 6 Routeur JReseau 30 2 Routeur QReseau 42 3 Routeur J

Message de mise a jourdu routage issu durouteur J

Destination Dist.

Reseau 1 2Reseau 4 3Reseau 17 6Reseau 21 4Reseau 24 5Reseau 30 10Reseau 42 4

K

J

Q M

L

X

XX

X

X

X XX

X

X X

X

X

X

X

X X

r30

r1

r21

r2

r4

r24

r42

r17

r37

r5

r6

r38

r7

r8r12

r20 r22

r13

r19

r10

r9

r25 r15

r23

r14

r18r16

r27r26r11

r32

r29

r34

r3

r31r33

r39

r40

r41 r35

r36




RIP (Routing Information Protocol)

Principe :

Chaque routeur annonce (par diffusion) periodiquement (30s) tous sesreseaux et le nombre de saut pour y aller

Chaque machine ecoute les annonces des passerelles et actualise satable de routage

Si au bout d’un certain temps (3mn=180s), un reseau n’est plusannonce, il est supprime de la table de routage.

Il n’y a pas d’accuse de reception de message

Protocole sur UDP, port 520

2 types de routeurs :

Routeur actif : diffuse ses informations de routage vers les autresnoeuds.

Routeur passif : ecoute ces informations et met a jour sa table deroutage.

RIPv1 diffuse (broadcast) et RIPv2 multicast toute leur table de routagetoutes les 30 secondes.




RIP (Routing Information Protocol)

Routage a vecteur de distance.

chaque noeud n’a d’information que sur le prochain saut (next hop)

pas de decisions globales

B

C

D

F E

A

rA : C (4)

rB : C (2)

rC : C (1)

rE : E (1)

rF : E (4)

table de routage de D

rA : F (4)

rB : C (2)

rC : C (1)

rD : D (1)

rF : F (3)

table de routage de E

rA : A (1)

rB : B (1)

rC : B (2)

rE : E (3)

rD : B (3)

table de routage de F

rA : B (3)

rB : B (1)

rD : D (1)

rE : E (1)

rF : B (2)

table de routage de C

rA : F (2)

rD : C (2)

rC : C (1)

rE : C (2)

rF : F (1)

table de routage de B

rD : F (4)

rB : F (2)

rC : F (3)

rE : F (4)

rF : F (1)

table de routage de A

1

1

1 1

1

1

3




Problemes de RIP v1

limite de 16 sauts (16 : inaccessible) ⇒ ne peut pas aller plus loin que15 routeurs (hops)

converge lentement (si route changent souvent, peut ne pas sestabiliser)

informations circulent lentement

trafic important

boucles possibles

ne se base que sur une seule metrique : le hop ⇒ peut choisir desroutes lentes.

pas de gestion de masque ⇒ pas de routage de sous-reseaux

pas d’authentification

25 entrees maximum dans la table de routage (car taille du message= 512 o)




RIP v2

2 algorithmes de plus :

split horizon : les donnees ne sont pas renvoyees vers le noeud d’ou onles a appris

hold down : Le routeur ignore les informations relatives a un reseaupendant une periode fixe apres reception d’un message qui en specifiel’innacessibilite.

poison reverse : si on detecte une route coupee et qu’on recoit unmessage avec un cout tres superieur au cout initial, on ignorel’information (consideree revenue par une boucle).

Plus les ameliorations suivantes :

masque de sous-reseau : sous-reseaux possibles + aggregation desroutes

authentification (mot de passe en clair ou chiffre sur 16 octets)

utilisation de domaines logiques (on ignore les messages d’un autredomaine)




RIPv2 : Format

commande :

1 : demanded’information deroutage2 : reponse contenantles info de la table deroutage de l’expediteur9 : demande de mise ajour (avec circuit decommande)10 : reponse de mise ajour (avec circuit decommande)11 : accuse dereception de mise ajour

24 311680

VersionCommande 0

Etiquette de routeFamille du réseau

Adresse IP du réseau

Masque de sous−réseau

saut suivant

distance jusqu’au réseau

...

po

ur

chaq

ue

rése

au




RIPv2 : clivage d’horizon (split horizon)

Contre le probleme de convergence lente :Un routeur ne transmet pas les informations relatives a une route vers lameme interface que celle qui l’a initialement annonce.⇒ Les bonnes nouvelles vont vite, les mauvaises lentement.XXX




RIPv2 : mecanisme de gel (hold down)

Le routeur ignore les informations relatives a un reseau pendant uneperiode fixe (60s) apres reception d’un message qui en specifiel’innacessibilite.XXX




RIPv2 : antidote (poison reverse)

Apres la disparition d’une connexion, le routeur qui l’a annonce conservel’entree pendant plusieurs cycles de mise a jour en incluant un cout infinidans ses messages de diffusion.XXX




RIPv2

RIP v2 corrige certains problemes de RIP v1

Encore des problemes :

metrique : sauts uniquementportee maximum de 15 sautstaille de la table de 25 entrees maximum.

⇒ RIPv2 ne peut s’appliquer qu’aux petits et moyens reseaux.



Protocoles de routage interne (IGP) : OSPF

1 Routage statique



4 Protocoles de routage interne (IGP) : OSPFAire de routageMessages OSPFProtocole OSPFAlgorithme Shortest Path First (SPF)






Routage a etat de lien

Principe :

Envoyer a tous les noeuds les informations au sujet des voisins.

Les noeuds ont une copie complete de la carte du reseau

Chaque noeud execute Dijkstra (plus court chemin et pas de cycles).

B

C

D

F E

A

1

1

1 1

1

1

3

A, F, 1

F, B, A

B, C, 1

C, D, 1

C, E, 1

D, E, 1

F, E, 3

Base generale du

reseau connue par

chaque routeur.

procedure DIJKSTRA SP(V, E, w, s)begin

VT := {s} ;for all v ∈ (V − VT ) do

if (s, v) exists setl [v ] := w(s, v)else set l [v ] :=∞;

while VT 6= V dobegin

find a vertex u such thatl [u] := min{l [v ]|v ∈ (V − VT )} ;

VT := VT ∪ u ;for all v ∈ (V − VT ) do

l [v ] := min{l [v ], l [u] + w [u, v ]} ;endwhile

end DIJKSTRA SP




OSPF ( Open Shortest Path First)

Routage a etat de lien (Link-State) : permettre au routeur d’avoir unevision globale du reseau et de sa topologie

une base de donnees sur chaque noeud representant la topologietotale du reseau

detection de bouclecalcul de la route la plus courte par l’algorithme de Dijkstra

configuration pour chaque interface

metrique par type de cout (longueur de la file d’attente, debit,distance en saut, etc)

ne diffuser que les modifications detectees dans la topologie(accessibilite et cout)

routage par type de service (champ TOS du datagramme)

notion d’aire de routage



Protocoles de routage interne (IGP) : OSPF Aire de routage

Aire de routage

Un reseau OSPF est divise en plusieurs aires (Area) qui se connectent aune aire centrale de distribution appelee dorsale (backbone).Chaque aire est designee par un identifiant de 32 bits mis sous la formeX.Y.Z.T. Cet identifiant ne correspond pas forcement a l’adresse reseau(meme si par commodite, on le choisit souvent ainsi).Pas plus d’une cinquantaine de routeurs maximum par aire.Reduction du nombre de routeur par zone de diffusion⇒ trafic de gestion limite⇒ echange entre routeurs plus nombreux




Aire dorsale (area backbone)

L’aire dorsale :

a pour identifiant 0.0.0.0 obligatoirement

sert pour l’acheminement inter-aire

est obligatoire ⇒ si le reseau n’a pas ete decoupe en aire, il y en aqu’une seule et c’est la dorsale d’id 0.0.0.0.




Routeurs

On distingue 3 types de routeursdans OSPF :

routeur interne (Internal Router- IR) : qui annoncent les routesinternes a leur aire

routeur de la dorsale (BackboneRouter - BR) : qui annoncentles routes internes a la dorsale.(En fait ce sont des IR de l’aire”dorsale”)

routeur frontiere (AreaBoundary Router - ABR) : quiassurent la connexion a ladorsale

routeur frontiere de systemesautonomes (AutonomousSystem Boundary Router -ASBR) pour assurer l’echangeavec d’autres systemesautonomes

IR

IR

IR

IR

IR

IR

IR

ASBR

Aire 0.0.0.2

Aire 0.0.0.1

Aire 0.0.0.0

(dorsale)

(BR)

(BR)

ABR

ABR

AS autre AS

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��




Relation de voisinage et relation d’adjacence

Deux routeurs sont voisins s’ils appartiennent a une meme zone et sontrelies par un meme media (lien de diffusion (broadcast domain) ou achaque extremite d’un lien point-a-point).Deux routeurs sont adjacents si ils sont voisins et synchronises,c’est-a-dire s’ils echangent des informations sur la topologie du reseaupour s’assurer du bon fonctionnement l’un de l’autre.

DR

BDR

DR

BDR

DR BDR




Routeur Designe (Designated Router - DR)

Un seul routeur parmi les routeurs voisins est responsable.

le DR (et le BDR) assure la diffusion des messages vers les routeursde la zone

evite d’etablir n2 relations entre routeurs voisins et de dupliquer lameme information

Le DR (designated router) sert de point central d’echange. Le BDR(backup designated router - DR de secours) surveille le DR et prend saplace s’il ne repond plus.

DR

BDR

DR

BDR

DR BDR




Election des DR/BDR

D’abord election d’un BDR et puis, en l’absence d’un DR, le BDR quitteson statut pour devenir DR.Election a deux tours :

1 1er tour : priorite la plus elevee sur les interfaces du reseau partage (de0 : disqualification automatique a 255 : qualification automatique)

priorite definie manuellement par interface ou par defaut (= 1)une interface d’un routeur deja DR est ineligible

2 2eme tour : cas de routeurs ex aequo. le routeur de plus haut IDOSPF qui remporte l’election.

ID OSPF (32 bits) adresse IP la plus elevee parmi toutes les interfacesdu routeur.

Le vainqueur de l’election devient BDR.Les routeurs placent leurs interfaces dans un etat en consequence : DR,BDR ou DROTHER.Si un DR n’existe plus ou pas du tout, le BDR devient DR et une electiona lieue pour designer le nouveau BDR.




Role du DR

Le DR maintient la base topologique du reseau

Relation maitre-esclave entre le DR et les routeurs de la zone.

Les routeurs de la zone ne sont adjacents qu’avec le DR et le BDR.Par contre, ils ne sont pas adjacents entre eux mais peuvent etrevoisins.

En cas de panne du DR, le routeur de secours (BDR) maintiendraegalement la base de donnee et prendra le relais du DR en devenantlui-meme DR (et un autre BDR sera elu).

A chaque fois qu’un routeur envoie une mise a jour, il l’envoie auxDR/BDR (via une adresse dite multicast) et c’est le DR qui rediffusecette information a tous les routeurs.

Les routeurs n’ont pas a constamment se mettre a jour entre eux etrecoivent l’ensemble des mises a jours d’une seule et meme source.

L’utilisation du multicast permet de reduire la charge reseau.




Envoi par inondation (flooding)

Envoi recursif :

Le routeur envoit un LSU contenant l’info du nouvel etat de lien auDR et BDR (224.0.0.6)

Le DR fait passer le LSU aux autres routeurs (224.0.0.5)

les autres routeurs acquittent avec un LSAck

Si un routeur se trouve connecte aussi a un autre reseau, il envoi leLSU au DR/BDR de cet autre reseau (224.0.0.6) (innondationrecursive)

Ri

DR BDR





Envoi recursif :





Ri

DR BDR

224.0.0.6

LSU vers





Envoi recursif :





Ri

DR BDR

224.0.0.5

LSU vers





Envoi recursif :





Ri

DR BDR

LSAck LSAck LSAck

LSAckLSAck

LSAck





Envoi recursif :









Envoi recursif :









Envoi recursif :









Envoi recursif :









Envoi recursif :









Envoi recursif :









Envoi recursif :





La coordination par les DR permettent d’eviter de renvoyer deux fois lememe LSU et d’eviter les boucles.




Bases de donnees OSPF

Trois bases de donnees sur chaque routeur :

Base de donnees d’adjacence - Adjacencies database : Liste de tousles routeurs adjacents avec lesquels est etabli une communicationbidirectionnelle.⇒ Unique pour chaque routeur (Liste composee d’un DR et d’unBDR par interface).

Base de donnees topologique - Link-state database (LSDB) : BDtopologique contenant la liste des informations sur tous les routeursdu reseau. Elle montre la topologie du reseau (graphe).⇒ Maintenue identique sur chaque routeur OSPF par inondationperiodique des mises a jours⇒ Echange entre le DR et le BDR

Table de routage - Forwarding database : Liste des routes genereespar l’algorithme de djikstra sur la BD topologique. ⇒ Unique pourchaque routeur⇒ Calcule par chaque routeur



Protocoles de routage interne (IGP) : OSPF Messages OSPF

Types de lien

Type de lien Description

1 LSA Routeur (Router-LSA)2 LSA Reseau (Network-LSA)3 LSA Resume (BR) (Summary-LSA)4 LSA Resume (ASBR) (Summary-LSA)5 LSA AS externe (AS-external-LSA)

24 311680

LSA

En−tete

Corps

LSAcorps suivant type de LSA

Age LSA type LSA

ID lien

routeur annonceur

numéro de séquence lien

somme de controle lien longueur LSA

options LSA




Types de lien

1 - Router-LSA : chaque routeur d’une aire genere un router-LSAdecrivant l’etat et le cout de chacun de ses liens (interfaces) versl’aire.

2 - Network-LSA : chaque DR genere un Network-LSA pour chaquereseau de l’aire supportant plus de 2 routeurs. Ce LSA decrit tous lesrouteurs attaches a ce reseau, y compris le DR.

3/4 - Summary-LSA : Chaque routeur frontiere (BR ou ASBR) generedes Summary-LSA decrivant les destination inter-aires.

5 - AS-external-LSA : Chaque routeur frontiere de l’AS (ASBR)genere un AS-external-LSA decrivant les destinations externes a l’AS.




Message OSPF

Types de message

1 Hello (type 1) : etablit et maintien les informationsd’adjacence des routeurs voisins

2 DBD Database Description Packet (type 2) :description du contenu de la LSDB d’un routeur

3 LSR - Link State Request (type 3) : demande decertains etats de liens a la LSDB d’un voisin

4 LSU - Link State Update (type 4) : mise a jour d’etatsde liens. Transporte les annonce d’etat de lien LSA(link-state advertisements) aux routeurs voisins

5 LSAck - Link-State acknowledgement (type 5) : accusede reception des LSA

24 311680

Version Longueur du messageType

Adresse IP du routeur source

Identifiant de l’aire

Somme de controle Type d’authentification

Authentification

(8 octets)

Message OSPF

(taille variable suivant le type)




Message OSPF HELLO (type 1)

OSPF etablit et verifie l’accessibilite des routeurs voisins en envoyantregulierement des messages HELLO sur chaque lien.

masque de sous-reseaux.

periode hello : nombre de secondes entre lesquels cerouteur envoit ses messages HELLO

Options supportees par le routeur

Priorite du routeur (pour l’election)

temporisation de panne : nombre de secondes avantqu’un routeur silencieux soit considere comme Down.

Adresse du DR (0 si il n’y en a pas)

adresse du BDR (0 si il n’y en a pas)

ID routeurs voisins : adresses IP de chaque router donton a recu recemment les HELLO messages.

24 311680

Version Longueur du message




Authentification

(8 octets)

Masque réseau

période HELLO options prio routeur

temporisation de panne

routeur désigné

routeur désigné de secours

ID routeur voisin 1

...

Type = 1

ID routeur voisin 2

ID routeur voisin n




Message OSPF description de base de donnees (type 2)DBD

Les routeurs s’echangent des messages OSPF description de base dedonnees pour initialiser leur base de donnees de topologie reseau.

MTU int. : taille maximum des paquets IP quel’interface du routeur peut envoyer sans fragmentation.

Options supportees par le routeur

5 bits a zero

Bit I (Init bit) : I=1 si premier packet de la sequence

Bit M (More bit) : M=1 si d’autres paquets doiventsuivre

Bit MS (Master/slave bit) : MS=1 si le routeur est lemaitre durant le processus d’echange de bases.

DD Sequence Number : sequence utilisee pournumeroter les paquets pour pouvoir les reconstituerdans l’ordre (incrementation).

description des liens par des LSA (en-tete seulement)

24 311680





Authentification

(8 octets)

Type = 2

MTU interface options 00000 I M S

Numéro de séquence base de données

...

En−tete LSA 1

En−tete LSA 2

En−tete LSA n




Message OSPF demande d’etats de lien (type 3) LSR

Demande aux voisins des informations de mise a jour pour les liens quisemblent obsoletes. Dans cette demande sont transmise les informationsles plus recentes qu’il possede a propos de ces liens.

LS Type : type de LSA recherche

Link State ID : L’identifiant du LSA (generalement l’IP)

L’ID du routeur (annonceur) qui a cree les LSA et dontl’update est recherchee.

24 311680

type LSA

ID lien

routeur annonceur

24 311680





Authentification

(8 octets)

Type = 3

demande de lien 1

demande de lien 2

demande de lien n

...

demandede lien




Message OSPF mise a jour d’etat de lien (type 4) LSU

Les routeurs diffusent l’etat des liens (LSA - link State Advertisement) entransmettant des messages de mise a jour d’etat de lien.

description des liens par des LSA (en-tete et corps)

24 311680





Authentification

(8 octets)

Type = 4

LSA 1

LSA 2

LSA n

...




Message OSPF accuse de reception d’etats de liens (type5) LSAck

les en-tete LSA permettent d’accuser reception pourchaque LSA envoye.

24 311680





Authentification

(8 octets)

Type = 5

...

En−tete LSA 1

En−tete LSA 2

En−tete LSA n



Protocoles de routage interne (IGP) : OSPF Protocole OSPF

Les 7 etats OSPF

Down Connectivite non assuree

Envoi de messages Hello annoncant son ID

Init A recu son premier Hello (mais ne contenantpas son ID)

Two-way A recu son premier Hello contenant sonID ⇒ connectivite dans les deux sens

Exstart

Exchange Echanges de DBD coordonnees par leDR.

Loading

Full etat terminal, routeurs en complete adjacence.

Down

Init

Two−way

Exchange

Loading

Full

Exstart




Les 7 etats OSPF




Exstart


Loading


Down

Init

Two−way

Exchange

Loading

Full

Exstart




Les 7 etats OSPF




Exstart


Loading


Down

Init

Two−way

Exchange

Loading

Full

Exstart




Les 7 etats OSPF




Exstart

Si necessaire, election du DR (et du BDR) a l’aidede paquets HELLO.


Loading


Down

Init

Two−way

Exchange

Loading

Full

Exstart




Les 7 etats OSPF




Exstart


Les routeurs envoient des LSAckComparaison des DBD recus avec leur DBDlocale, si nouvelle route, passage en etat”Loading” en envoyant un LSR.

Loading


Down

Init

Two−way

Exchange

Loading

Full

Exstart




Les 7 etats OSPF




Exstart


Loading

le LSR a ete envoye.Attente du LSU (contenant le LSA).Acquittement avec un LSAck


Down

Init

Two−way

Exchange

Loading

Full

Exstart




Les 7 etats OSPF




Exstart


Loading


Les routeurs connaissent tous leurs routeursvoisins et l’etat de toutes les liaisons du reseau.Creation de la table de routage (algorithme SPF).

Down

Init

Two−way

Exchange

Loading

Full

Exstart




Etapes OSPF

1 Etablir l’adjacence des routeurs (Hello) :

2 Election du DR et du BDR (si necessaire) : champ de priorite (0-255)dans paquet HELLO (et ID si egalite).

3 Decouvrir les routes : echange de DBD : Type d’etat de lien, lesannonces d’adresses, le cout du lien, un nombre de sequence.Comparaisons des DBD recus avec leur propres DBD. LSR+LSA dansLSU

4 Selectionner les bonnes routes :

5 Maintenir les informations de routage : Quand un changementsurvient, les routeurs utilisent le processus d’innondation (flooding)pour avertir leurs voisins sur le reseau.Si une ligne est down, le routeur envoie le nouvel etat au DR ou BDRqui fera suivre aux autres routeurs (LSU+LSAck).




Adresses multicast

224.0.0.1 tous les systemes du reseau local

224.0.0.2 tous les routeurs du reseau local

224.0.0.5 tous les routeurs OSPF

224.0.0.6 tous les routeurs OSPF designes (DR et BDR)

224.0.0.24 echange des descriptions de bases de donnees compati-bles TE durant la synchronisation des BD (OSPFIGP-TE) -experimental.




Protocole d’inondation (flooding)

A chaque changement d’etat d’un lien, le routeur qui en a la chargeemet un LSU (contenant le LSA) vers les DR/BDR (224.0.0.6)

le DR attribue un numero de sequence et emet le LSU vers tous lesrouteurs (224.0.0.5).

Chaque routeur recevant le LSA cherche l’entree du LSA dans sa basepar le numero de sequence.

Si LSA non present ou si annonce plus recente

met a jour la baseretransmet le LSA sur toutes ses interfaces sauf celle par laquelle il arecu l’annonceacquitte le message (OSPF type 5)




Maintien des informations de routage

Detection d’un changement sur un lien :

disparition d’un lien : silence de la ligne. Toutes les 10 secondes pardefaut, les routeurs envoient un HELLO. Si silence pendant 40secondes, la ligne est consideree comme ”down”.

(r)etablissement d’un lien : un HELLO est recu par le routeur sur celien.

Un routeur detecte un changement :

un LSU est envoye par flooding

les routeurs recevant le LSU mettent a jour leur base de donneesd’etat de lien (LSDB)

les routeurs recalculent leur table de routage par l’algorithme SPF.

Si aucun changement d’etat n’intervient dans le reseau, les infos serontquand meme mises a jour periodiquement.Chaque LSA recu a une periode d’existence (30 min par defaut chez Cisco)



Protocoles de routage interne (IGP) : OSPF Algorithme Shortest Path First (SPF)

Algorithme Shortest Path First (SPF)

Calcul des plus courts chemin dans un graphe.

Algorithme de Dijkstra (plus court chemin et pas de cycles) pourdeterminer les routes les moins couteuse.

Chaque routeur se voit comme la racine d’un arbre contenant lesmeilleures routes.





Init : P = r , et la distance de r alui-meme vaut zeroA chaque etape :

1 Identifier toutes les aretesai = (si1, si2) dans P × G telque si1 est dans P et si2 estdans G ;

2 Choisir l’arete aj = (sj1, sj2)dans P × G qui donne ladistance minimum depuis r a sj2en passant tous les cheminscrees menant a sj2. La placerdans P.

L’algorithme se termine soit quand Pdevient un arbre couvrant de G

A

B C

D

E

F

G

1

10

10

48

1 10

1

1

10

10









A

B C

D

E

F

G

1

10

10

48

1 10

1

1

10

10

0

10 10

10

48

1









A

B C

D

E

F

G

1

10

10

48

1 10

1

1

10

10

0

10 2

10

11

1

11









A

B C

D

E

F

G

1

10

10

48

1 10

1

1

10

10

0

3 2

10

11

1

11









A

B C

D

E

F

G

1

10

10

48

1 10

1

1

10

10

0

3 2

10

11

1

11









A

B C

D

E

F

G

1

10

10

48

1 10

1

1

10

10

0

3 2

10

11

1

11









A

B C

D

E

F

G

1

10

10

48

1 10

1

1

10

10

0

3 2

10

11

1

11









A

B C

D

E

F

G

1

10

10

48

1 10

1

1

10

10

0

3 2

10

11

1

11









A

B C

D

E

F

G

1

10

10

48

1 10

1

1

10

10

0

3 2

10

11

1

11









A

D

C

B

E G

F

1

1

1

10

10

10

Base de données topologique









A

D

C

B

E G

F

1

1

1

10

10

10

Table de routage

Base de données topologique

Pour aller vers le réseau Passer par le routeur

réseau(x) attaché(s) à Dréseau(x) attaché(s) à Créseau(x) attaché(s) à Eréseau(x) attaché(s) à G

réseau(x) attaché(s) à Bréseau(x) attaché(s) à F

DDDDF

D




Cout

Par defaut, couts utilises en fonction de la bande passante du lien :Type de reseau Cout par defaut

FDDI, FastEthernet 1

Ethernet 10 Mbps 10

E1 (2,048 Mbps) 48

T1 (1,544 Mbps) 65

64 Kbps 1562

56 Kbps 1758

19.2 Kbps 5208Suivant la formule :

cout =bande passante de reference en bps

bande passante du lien en bps

(par defaut, bande passante de reference en bps = 100Mbps)




Synthese OSPF

Routage a etat de lien (Link-State) : permettre au routeur d’avoir unevision globale du reseau et de sa topologie

OSPF gere les limitations de RIP

s’applique sur de tres larges reseaux utilisant une architecturehierarchique.

mises a jour sont non periodiques et declenchees sur des changementsde topologie, ce qui entraine un faible temps de convergence destables de routage.

Protocole a etat de lien recommande pour remplacer RIP

plus fiable

hierarchise

authentification

equilibrage de charge



Protocoles de routage externe (EGP) : BGP

1 Routage statique









EGP (External Gateway Protocol)

AS AS AS

AS

ASAS

AS





Routage inter-domaine.

EGP

ASOSPF

ASRIP

Problemes techniques :

les metriques sont differentes suivant les protocoles internes aux AS.





Internet

Site A Site B

Problemes politiques :

s’utilise entre entites distinctes (souventconcurrentes).

Impossibilite de prendre une decision quis’imposera a tous.

On n’est pas prevenu de ce que vont faire lesautres.

Idee de mefiance : le but n’est pas de trouver lameilleure route mais au contraire d’empecherles routeurs de choisir une route dont on nevoudrait pas.

Politique sur le trafic de transit





Internet

Site A Site B

Problemes politiques :

s’utilise entre entites distinctes (souventconcurrentes).

Impossibilite de prendre une decision quis’imposera a tous.

On n’est pas prevenu de ce que vont faire lesautres.

Idee de mefiance : le but n’est pas de trouver lameilleure route mais au contraire d’empecherles routeurs de choisir une route dont on nevoudrait pas.

Politique sur le trafic de transit




BGP (Border Gateway Protocol)

protocole standard de l’Internet pour les interconnexions entreoperateurs.

on doit annoncer exactement le prefixe reseau que l’on veut diffuser.

AS1

AS4

AS5AS6

AS2

AS3







AS1

AS4

AS5AS6

AS2AS3

193.51.24.0/24, AS Path (4, 3, 2, 1)







AS1

AS4

AS5AS6

AS2AS3

193.51.24.0/24, AS Path (6, 1)





protocole point a point entre routeurs de bords de l’AS

etablissement de session BGP (TCP port 179)echange de message BGPun routeur peut participer a plusieurs sessions BGP

routage par vecteur de chemin (et pas par vecteur de distance, ni paretat de lien)

un noeud n’a pas a accepter une route apprise par ses voisins, il peutl’accepter ou la refuser.

un noeud BGP annonce une partie de sa table de routage

ce qui est partage et accepte depend de la politique de routage





Protocole a vecteur de chemin

trouver des chemins sans cycle entre les AS

trouver un chemin optimal n’est pas un but en soi : ce n’est ni unprotocole par vecteur de distance ni par etat de lien.

Problemes :

pas de routage par defaut ! ! !

Environ 12.000 AS sur l’Internet, soit de tres grosses tables dans lesrouteurs BGP

Besoin de flexibilite




CIDR et longuest prefix match

CIDR : utilisation de prefixes de longueur variable.

Pour l’instant les tables BGP de l’Internet comportent un peu plus de90.000 routes.

CIDR utilise pour reduire les tables de routage (supernetting).

Possibilite de recouvrement des prefixes

Il est choisi le prefixe de longueur maximale pour router. Exemple : Unrouteur entend :

R1 annonce 193.51.0.0/16 et

R2 annonce 193.51.24.0/24

Pour router :

193.51.24.3 ⇒ R2 est choisit

193.51.33.14 ⇒ R1 est choisit




BGP 4

BGP est utilise pour transporter des informations de routage entre AS :

numero d’AS

liste des reseaux de chaque AS

distance vers les sous-reseau de l’AS

IP du routeur d’entree vers les sous-reseaux.

Protocole de transmission fiable (TCP sur port 179). Messages echanges :

Message d’ouverture (numero d’AS) entre deux routeurs

Message de mise a jour : signale chaque changement d’etat et lesroutes inaccessibles

Message de notification : motif de la fermeture

Message Hello keepalive : pour signaler que le routeur est toujoursvivant.




Domaine de transit et domaine souche

Type de trafic

local source ou destination ausein de l’AS

transit trafic passant a traversun AS.

Type d’AS

AS souche (stub AS) : connectea un seul AS. Transporte que dutrafic local.

AS multi-domicilie : ASconnecte a plus d’un AS. Netransporte pas de trafic detransit.

AS transit : AS connecte a plusd’un AS et transportant dutrafic de transit.

AS1

AS2

AS3

AS4

AS5

AS6

AS7

AS8

AS9

AS10

AS11

AS multidomicilié (multihomed−AS)

AS de transit (transit−AS)

AS souche (Stub−AS)





Type de trafic



Type d’AS




AS1

AS2

AS3

AS4

AS5

AS6

AS7

AS8

AS9

AS10

AS11








Type de trafic



Type d’AS




AS1

AS2

AS3

AS4

AS5

AS6

AS7

AS8

AS9

AS10

AS11







AS et BGP

Chaque AS a

un ou plusieur border router gerant le trafic inter

un BGP speaker (pour les AS participant au routage)

un speaker BGP etablit des sessions avec ses pairs et annonce :

les reseaux locauxles autres reseaux accessibles (pour les AS de transit)donne des informations sur les chemins (poids)les routes supprimees




Peering BGP

2 types de peering

client-fournisseur(customer-provider peering) :Relation asymetrique danslaquelle un client (un domainede routage) achete uneconnectivite a l’Internet aupresd’un fournisseur d’acces (unautre domaine de routage).

pair-a-pair (shared-costpeering) : Relation symetriqueou deux domaines de routage(souvent de meme importance)acceptent d’echangergratuitement leurs paquets atravers un pointd’interconnexion.

AS1

AS2

AS3

AS4

AS5

AS6

AS7

AS8

AS9

AS10

AS11

$

$

$

$

$

$

$

$

$

$

$




shared cost peering

client−customer peering




Peering BGP

client-fournisseur(customer-provider peering) :Relation asymetrique danslaquelle un client (un domainede routage) achete uneconnectivite a l’Internet aupresd’un fournisseur d’acces (unautre domaine de routage).

pair-a-pair (shared-costpeering) :

AS1

AS2

AS3

AS4

AS5

AS6

AS7

AS8

AS9

AS10

AS11

$

$

$

$

$

$

$

$

$

$

$




shared cost peering


Le client envoie ses routes internes et les routes apprises de sespropres clients au fournisseur⇒ Le fournisseur annoncera ces routes sur tout l’Internet

Le fournisseur annonce a son client toutes les routes qu’il connaıt⇒ le client est capable d’atteindre n’importe qui sur l’Internet




Peering BGP

client-fournisseur(customer-provider peering) :

pair-a-pair (shared-costpeering) : Relation symetriqueou deux domaines de routage(souvent de meme importance)acceptent d’echangergratuitement leurs paquets atravers un pointd’interconnexion.

AS1

AS2

AS3

AS4

AS5

AS6

AS7

AS8

AS9

AS10

AS11

$

$

$

$

$

$

$

$

$

$

$




shared cost peering


Chaque ”peer” envoie a l’autre ses propres routes et celles de sesclients

Le point d’interconnexion sera utilise par l’un des pair BGP pouratteindre les destinations de l’autre pair (ou de ses clients) ⇒echange de trafic local




Interconnexion d’AS

Les routeurs des AS sont connectes :

par liaison point-a-point

⇒ Seul materiel commun : laliaison.⇒ Cher si beaucoup d’ASvoisins geographiquement

par point d’echange GIX (GlobalInternet eXchange) egalementappele IXP (Internet ExchangePoint)

Switch

AS2

AS1

AS4

AS5

AS3




Interconnexion d’AS

Les routeurs des AS sont connectes :

par liaison point-a-point

⇒ Seul materiel commun : laliaison.⇒ Cher si beaucoup d’ASvoisins geographiquement

par point d’echange GIX (GlobalInternet eXchange) egalementappele IXP (Internet ExchangePoint)

Switch

AS2

AS1

AS4

AS5

AS3

GIX




Messages et deroulement du protocole BGP

1 open (1) : Chaque routeur BGP echange avec ses voisins des messagespour ouvrir et negocier les parametres la session BGP. Initialement lesrouteurs BGP echangent la totalite des information de routage.

2 update (2) : seules les modifications sont transmises. Un numero estassocie a chaque version des informations collectees par un routeur.Tous les voisins BGP doivent avoir le meme numero. Ce numero estmodifie a chaque mise a jour.

3 Keepalive (4) : transmis periodiquement pour verifier le bonfonctionnement de la session BGP.

4 Notification” (3) : messages speciaux utilises pour informer les voisinsBGP des erreurs et des cas speciaux.




Informations echangees par les routeurs BGP

Tableau d’accessibilite de prefixes IP (destinations). Pour chacun desprefixes :

AS path : chemin d’AS sans boucle suivi pour atteindre la destination.

Next hop : Le prochain saut pour atteindre le reseau

Poids (Weight) :

Preferences locales : pour influencer le processus de selection dumeilleur chemin. Interpretation locale a l’AS.

Multi-exit discriminator : pour informer une preference relatives entredifferents points d’entrees.

Communaute (Community) : regroupement de destination identifieepar un numero.

Origine :

... :

Ces informations permettent de construire un graphe forme d’AS (sansboucle) sur lequel une politique de routage peut etre appliquee pourcontraindre certains chemins.




Dorsales paires

AS

AS

AS

AS

AS

AS

AS

AS

POP1

POP2

Dorsale

routeur core

routeur core

AS

AS




En pratique

chaque grand FAI est un AS

entre 2 AS, accord d’echange de trafic entre 2 FAI : entre GIX(Internet Exchange Point) ou ligne privee louee

communication avec ses pairs par BGP

validation des annonces : Serveurs de routes IRR (Internet RoutingRegistry) infos relatives aux blocs detenus par chaque FAI

BGP est le coeur de l’Internet

probleme de validation des donnees des serveurs de routes.

probleme de routage temporaire, trous noirs de l’Internet

beaucoup de mise a jour BGP chaque jour !

trop trop trop grosses table de routage a maintenir (et ca augmente !)



References bibliographiques

1 Routage statique









�TCP/IP : Architectures, protocoles et applications � par DouglasComer aux editions Pearson education , 5eme edition.

http ://www-lsr.imag.fr/users/Martin.Heusse/

le support de cours de Bernard Cousin sur BGP : le routageinter-domaine

le support de cours de Jean-Jacques Pansiot sur le routageinter-domaine et BGP

� Reseaux et telecoms - cours avec 129 exercices corriges � parClaude Servin aux editions Dunod ; 2eme edition




RFC 2453 : RIPv2

RFC 2080 : RIPng

RFC 2328 : OSPFv2

RFC 3630 : OSPF-TE

RFC 1584 : Multicast OSPF

RFC 4203 : OSPF pour MPLS

RFC 5340 : OSPF for IPV6 (OSPFv3)

RFC 4271 : BGP4


Documents

Réseaux - Routage - alexanormachaon.fr/isn/reseaux/cours-routage-dynamique.pdfDépartement des Sciences Informatiques Routage statique 1 Routage statique Table de routage Routage